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【OpenStack】OpenStack系列11之namaspace&openvswitch原理实践

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  1. Namespace实现网络隔离与互通
    1. 新建ns：

      ip netns add foo

    2. 查看ns：

      ip netns

    3. 查看ns详细配置：

      ip netns exec foo ip addr

    4. 设置ns内部lo网络up：

      ip netns exec foo ip link set lo up

      ip netns exec foo ip addr

      ip netns exec foo route –n

      ip netns exec foo iptables -t nat –S

    5. ip netns exec foo ping 10.20.0.88

    6. 创建tap设备对：

      ip link add tap-foo type veth peer name tap-root

      ip link

      使用ethtool确认属于成对设备：

    7. 设置tap设备的ns：

      ip link set tap-foo netns foo

      ip netns exec foo ip link

      ip netns exec foo ip link set tap-foo up

      root的ns看不到foo-tap了：

    8. 为tap设备添加ip地址

      ip netns exec foo ip addr add 88.88.88.100/24 dev tap-foo

      ip netns exec foo ifconfig

    9. 设置tap-root设备的ip地址

      ip addr add 88.88.88.101/24 dev tap-root

    10. up起root的tap设备

      ip link set tap-root up

      ifconfig

    11. 可以相互ping通88.88.88.100、88.88.88.101，但是仍然不可访问10.20.0.88

      ip netns exec foo ping 10.20.0.88

    12. 设置默认路由

      ip netns exec foo route add -net 0.0.0.0 netmask 0.0.0.0 gw 88.88.88.101

      ip netns exec foo route –n

    13. 继续ping10.20.0.88，可以ping通

      ip netns exec foo ping 10.20.0.88

    14. 机器重启所有配置自动清除。
  2. Openvswitch VM+GRE隧道实现同网段虚拟机跨主机通信
    1. 环境拓扑

    2. 环境准备

      network1

    eth0:10.20.0.201 (management network)

    eht1:172.16.0.201 (public/external network)

    eht2:192.168.4.201 (private network，gre tunning)

    compute1

    eth0:10.20.0.202 (management network)

    eht1:(disabled)

    eht2:192.168.4.202 (private network，gre tunning)

    1. 先看网络节点。

      安装必备软件包：yum install libvirt openvswitch python-virtinst xauth tigervnc –y

    yum install kvm qemu-kvm qemu-kvm-tools

    yum install bridge-utils qemu-img

    yum install python-virtinst virt-manager virt-viewer

    yum install libvirt libvirt-client

    reboot -h 0，vm重启生效。

    1. 移除默认的libvirt网络

    virsh net-destroy default

    virsh net-autostart --disable default

    virsh net-undefine default

    virsh net-list

    1. 设置允许ipforward

    vi /etc/sysctl.conf

    net.ipv4.ip_forward=1

    net.ipv4.conf.all.rp_filter=0

    net.ipv4.conf.default.rp_filter=0

    sysctl –p，立即生效。

    1. 启动openvswitch

      service openvswitch start

      chkconfig openvswitch on

    2. 创建linux bridge，qbr设备，虚拟机网卡与br-int网桥之间的桥梁网桥。

      brctl addbr qbr01

      ip link set qbr01 up

      brctl show

      ifconfig

    3. 创建虚拟机，虚拟机网卡连接到网桥qbr01的tap设备：

      mkdir -p /var/tmp/gre

      mv instance1.img instance1.xml /var/tmp/gre

      instance文件参考：

      https://github.com/yongluo2013/osf-openstack-training/blob/master/installation/gre/instance1.xml

      cd /var/tmp/gre

      virsh define instance1.xml

      virsh start instance1

      virsh vncdisplay instance1

      vncviewer :0

      vncviewer进入虚拟机。

    4. 为虚拟机配置IP与默认网关

      sudo ip addr add 192.168.1.11/24 dev eth0

      sudo route add default gw 192.168.1.1

    5. 创建br-int网桥，用于连接qbr网桥

      ovs-vsctl add-br br-int

      ovs-vsctl add-port br-int gre0 -- set interface gre0 type=gre options:remote_ip=192.168.4.202

    6. 创建tap对，用于br-int与qbr之间的连接

      ip link add qvo01 type veth peer name qvb01

      brctl addif qbr01 qvb01，设置qvb01为qbr01的接口

      ovs-vsctl add-port br-int qvo01

      ovs-vsctl set port qvo01 tag=100

      ip link set qvb01 up

      ip link set qvo01 up

      br-int以下的网络设备均up起来了

    7. 再看计算节点。准备软件与网络节点一致。

      brctl addbr qbr02

      ip link set qbr02 up

      virsh define instance2.xml

      virsh start instance2

      virsh vncdisplay instance2

      vncviewer :0

      sudo ip addr add 192.168.1.12/24 dev eth0

      sudo route add default gw 192.168.1.1

      ovs-vsctl add-br br-int

      ovs-vsctl add-port br-int gre0 -- set interface gre0 type=gre options:remote_ip=192.168.4.201

      ip link add qvo02 type veth peer name qvb02

      brctl addif qbr02 qvb02

      ovs-vsctl add-port br-int qvo02

      ovs-vsctl set port qvo02 tag=100

      ip link set qvb02 up

      ip link set qvo02 up

    8. 至此，vm01的192.168.1.11可以ping通vm02的192.168.1.12。在没有namespace场景下，同一vlan可以直接连通。

      vm01：

      vm02：

  3. Openvswitch VM+GRE隧道+NameSpace实现dhcp的namespace
    1. 添加dhcp的ns

      ip netns add dhcp01

    2. 为br-int添加dhcp的tap设备接口

      ovs-vsctl add-port br-int tapdhcp01 -- set interface tapdhcp01 type=internal

    3. ovs-vsctl set port tapdhcp01 tag=100

    4. 设置tap设备所属的ns

      ip link set tapdhcp01 netns dhcp01

    5. 为dhcp的tap设备设置ip

      ip netns exec dhcp01 ip addr add 192.168.1.2/24 dev tapdhcp01

      ip netns exec dhcp01 ip link set tapdhcp01 up

    6. 在namespace中可以访问vm01与vm02。
  4. Openvswitch VM+GRE隧道+NameSpace实现router的namespace
    1. ovs-vsctl add-br br-ex
    2. 重新配置eth1和br-ex

    vi /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eth1

    DEVICE=eth1

    ONBOOT=yes

    BOOTPROTO=none

    PROMISC=yes

    MTU=1546

    vi /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-br-ex

    DEVICE=br-ex

    TYPE=Bridge

    ONBOOT=yes

    BOOTPROTO=none

    IPADDR0=172.16.0.201

    PREFIX0=24

    ovs-vsctl add-port br-ex eth1

    1. 重启网络服务：service network restart

      ip link set br-ex up

      sudo ip addr add 172.16.0.20/24 dev br-ex

    2. 添加router的ns

      ip netns add router01

    3. 添加私网的网关

      ovs-vsctl add-port br-int qr01 -- set interface qr01 type=internal

      ovs-vsctl set port qr01 tag=100

    4. 设置网关在router01的ns中

      ip link set qr01 netns router01

      ip netns exec router01 ip addr add 192.168.1.1/24 dev qr01

      ip netns exec router01 ip link set qr01 up

      ip netns exec router01 ip link set lo up

    5. 至此，路由器的qr端可以ping通vm的私有ip。

    6. 在br-ex中添加qg设备，设置为私有网段连接外网的下一跳地址

    ovs-vsctl add-port br-ex qg01 -- set interface qg01 type=internal

    ip link set qg01 netns router01

    ip netns exec router01 ip addr add 172.16.0.100/24 dev qg01

    ip netns exec router01 ip link set qg01 up

    ip netns exec router01 ip link set lo up

    1. 为虚拟机添加浮动ip，并且配置iptables，规则使虚拟机可以访问外网

      ip netns exec router01 ip addr add 172.16.0.101/32 dev qg01

      ip netns exec router01 iptables -t nat -A OUTPUT -d 172.16.0.101/32 -j DNAT --to-destination 192.168.1.11

      ip netns exec router01 iptables -t nat -A PREROUTING -d 172.16.0.101/32 -j DNAT --to-destination 192.168.1.11

      ip netns exec router01 iptables -t nat -A POSTROUTING -s 192.168.1.11/32 -j SNAT --to-source 172.16.0.101

      ip netns exec router01 iptables -t nat -A POSTROUTING -s 192.168.1.0/24 -j SNAT --to-source 172.16.0.100

    2. 到此，可以使用洗浮动IP访问虚拟机，如下图所示：

  5. 参考文档：

    https://github.com/yongluo2013/osf-openstack-training/blob/master/installation/mock-neutron-sdn-with-ovs-gre.md

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